(57)【要約】【課題】画像品位を向上させることができるようにする。【解決手段】現像器と、該現像器に装着され、現像剤を収納するとともに、前記現像器に所定の量の現像剤を供給する供給部を備えた現像剤収納器と、該現像剤収納器内の現像剤を、現像器における現像剤の最大収納量に対して８０〔％〕を超えないように現像器に供給する現像剤供給処理手段とを有する。この場合、現像剤収納器内の現像剤が、現像器における現像剤の最大収納量に対して８０〔％〕を超えないように現像器に供給されるので、現像器内において現像剤が凝集せず、現像剤が劣化するのを抑制することができる。したがって、帯電特性が低下するのを防止することができ、現像剤を十分に帯電させることができるので、像担持体の表面の非画像領域に現像剤が付着することがなくなる。その結果、かぶりが発生するのを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）現像器と、
（ｂ）該現像器に装着され、現像剤を収納するとともに、前記現像器に所定の量の現像剤を供給する供給部を備えた現像剤収納器と、
（ｃ）該現像剤収納器内の現像剤を、現像器における現像剤の最大収納量に対して８０〔％〕を超えないように現像器に供給する現像剤供給処理手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像器は、現像剤を攪拌する攪拌部材を備える請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
（ａ）現像剤を攪拌する攪拌部材を備え、攪拌領域が設定された現像器と、
（ｂ）該現像器に装着され、現像剤を収納するとともに、前記現像器に所定の量の現像剤を供給する供給部を備えた現像剤収納器と、
（ｃ）該現像剤収納器内の現像剤を、現像器における前記攪拌領域を超えないように現像器に供給する現像剤供給処理手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
（ａ）前記現像器内の現像剤量を検出する現像剤量検出部を有するとともに、
（ｂ）前記現像剤供給処理手段は、検出された現像剤量に基づいて現像剤を供給する請求項１又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤量検出部は、攪拌領域の高さ方向において攪拌中心から下死点までの間、及び前記攪拌中心から上死点までの間に配設される請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置は画像形成ユニットを備え、該画像形成ユニットにおいては、画像形成ユニットの本体、すなわち、画像形成ユニット本体に現像剤収納器が装着されるようになっている。そして、現像剤収納器から画像形成ユニット本体内に現像剤が供給され、画像形成ユニット本体内の現像剤の残量を検出したり、現像剤の濃度を検出したりして、現像剤が不足していることが分かると、現像剤収納器から画像形成ユニット本体内に現像剤が供給される。
【０００３】
前記画像形成ユニット本体内においては、現像剤が回転自在に配設された攪拌（かくはん）部材によって攪拌される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１２５３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の画像形成装置において、現像剤は、画像形成ユニット本体内に収納された状態で攪拌されるので、必要以上に収納されていると、攪拌部材の回転によって劣化してしまう。そして、現像剤が劣化すると、帯電特性が低下して現像剤を十分に帯電させることができなくなり、その結果、感光体ドラムの表面の非画像領域に現像剤が付着してかぶりが発生し、画像品位を低下させてしまう。
【０００５】
また、現像剤が画像形成ユニット本体内に必要な量だけ収納されていない場合も、画像の濃度が低くなったり、画像がかすれたりして、画像品位を低下させてしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、画像品位を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明の画像形成装置においては、現像器と、該現像器に装着され、現像剤を収納するとともに、前記現像器に所定の量の現像剤を供給する供給部を備えた現像剤収納器と、該現像剤収納器内の現像剤を、現像器における現像剤の最大収納量に対して８０〔％〕を超えないように現像器に供給する現像剤供給処理手段とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像形成装置においては、現像器と、該現像器に装着され、現像剤を収納するとともに、前記現像器に所定の量の現像剤を供給する供給部を備えた現像剤収納器と、該現像剤収納器内の現像剤を、現像器における現像剤の最大収納量に対して８０〔％〕を超えないように現像器に供給する現像剤供給処理手段とを有する。
【０００９】
この場合、現像剤収納器内の現像剤が、現像器における現像剤の最大収納量に対して８０〔％〕を超えないように現像器に供給されるので、現像器内において現像剤が凝集せず、現像剤が劣化するのを抑制することができる。したがって、帯電特性が低下するのを防止することができ、現像剤を十分に帯電させることができるので、像担持体の表面の非画像領域に現像剤が付着することがなくなる。その結果、かぶりが発生するのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【００１０】
また、現像剤が現像器内に必要な量だけ収納されるので、画像の濃度が低くなったり、画像がかすれたりするのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてカラーＬＥＤタンデム方式のプリンタについて説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。
【００１３】
図に示されるように、プリンタは、第１〜第４の画像形成機構Ｐ１〜Ｐ４を備え、該各第１〜第４の画像形成機構Ｐ１〜Ｐ４は、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像を形成するために、搬送部材としての転写ベルト（搬送ベルト）１５の走行方向（矢印Ａ方向）に沿って並べて配設される。
【００１４】
各第１〜第４の画像形成機構Ｐ１〜Ｐ４は、画像形成ユニット１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、露光部材としてのＬＥＤヘッド１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、及び転写部材としての図示されない転写ローラを備え、該転写ローラは、転写ベルト１５を挟んで前記各画像形成ユニット１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃと対向させて配設される。      
【００１５】
該各画像形成ユニット１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、該感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃの表面を一様に、かつ、均一に帯電させる帯電部材としての帯電ローラ１３Ｂｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、静電潜像を現像剤（トナー）によって可視像化し、各色の現像剤像（トナー像）を形成する現像剤担持体としての現像ローラ２４Ｂｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ等を備える。
【００１６】
前記構成のプリンタにおいては、感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃの表面が、帯電ローラ１３Ｂｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃによって一様に、かつ、均一に帯電させられ、ＬＥＤヘッド１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃによって露光され、表面に静電潜像が形成され、該静電潜像が現像ローラ２４Ｂｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃによって現像されて各色の現像剤像が形成される。
【００１７】
そして、各色の現像剤像は、前記転写ローラによって、転写ベルト１５により搬送される記録媒体としての用紙に順次重ねて転写され、該用紙は、定着装置１６に送られ、該定着装置１６によって定着させられ、カラーの画像が形成される。
【００１８】
次に、画像形成ユニット１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃについて説明する。なお、各画像形成ユニット１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃは同じ構造を有するので、画像形成ユニット１４Ｂｋについて説明する。
【００１９】
図２は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニット本体の斜視図、図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの斜視図、図４は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの断面図、図５は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの正面図、図６は本発明の第１の実施の形態における供給シャッタ及びギヤの斜視図である。
【００２０】
図に示されるように、画像形成ユニット１４Ｂｋは、現像器としての画像形成ユニット本体２２、及び該画像形成ユニット本体２２に着脱自在に装着された現像剤収納器２１を備え、該現像剤収納器２１において、収納器本体２１ａ内に現像剤２０が収納される。また、画像形成ユニット本体２２は、ケース２２ａ内に、感光体ドラム１２Ｂｋ、帯電ローラ１３Ｂｋ、現像ローラ２４Ｂｋ、該現像ローラ２４Ｂｋに現像剤２０を供給する現像剤供給部材としての供給ローラ２３、現像ローラ２４Ｂｋの表面に現像剤２０の薄層を形成する現像剤規制部材としての現像ブレード６１、感光体ドラム１２Ｂｋに残留した現像剤を除去するクリーニング部材６２等を備える。なお、前記現像ローラ２４Ｂｋ、供給ローラ２３、現像ブレード６１、現像剤収納器２１等によって現像装置が構成される。
【００２１】
前記現像剤収納器２１は、収納器本体２１ａの排出口に回転自在に保持された供給部としての供給シャッタ２１ｂを備え、該供給シャッタ２１ｂは、所定の量の現像剤２０を画像形成ユニット本体２２内に供給する。
【００２２】
そして、現像剤２０は、画像形成ユニット本体２２内に供給されると、供給ローラ２３によって現像ローラ２４Ｂｋに供給される。前記画像形成ユニット本体２２には現像剤量検出部としての現像剤センサ２５が配設され、該現像剤センサ２５によって画像形成ユニット本体２２内の現像剤２０の量（重量）、すなわち、現像剤量が検出され、該現像剤量に基づいて、現像剤収納器２１から画像形成ユニット本体２２に供給される現像剤２０の量が図示されない制御部によって制御される。
【００２３】
前記供給シャッタ２１ｂには溝６３が形成され、供給シャッタ２１ｂの一端にギヤ２６が取り付けられる。駆動部としての駆動モータ２７を駆動することによって前記ギヤ２６を回転させると、前記供給シャッタ２１ｂが１回転させられるたびに、溝６３の容積分の量の現像剤２０が画像形成ユニット本体２２に供給される。
【００２４】
次に、前記構成の画像形成ユニット１４Ｂｋの動作について説明する。
【００２５】
図７は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットのブロック図、図８は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの動作を示すフローチャートである。
【００２６】
図７に示されるように、現像剤センサ２５によって現像剤量が検出されると、オン・オフ信号が制御部３５に送られる。該制御部３５の図示されない現像剤供給処理手段は、現像剤供給処理を行い、現像剤センサ２５がオフであり、現像剤量が閾（しきい）値より少ないと、モータドライバ３１に駆動信号を送り、駆動モータ２７を駆動し、現像剤２０を画像形成ユニット本体２２に供給する。
【００２７】
この場合、前記現像剤センサ２５は、画像形成ユニット本体２２の現像剤収納可能な領域において収納可能な現像剤量（以下「最大収納量」という。）に対して、あらかじめ設定された許容割合である８０〔％〕を超えない位置に配設される。
【００２８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  現像剤センサ２５がオンであるかどうかを判断する。現像剤センサ２５がオンである場合は処理を終了し、現像剤センサ２５がオンでない（オフである）場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ２  現像剤２０を供給し、ステップＳ１に戻る。
【００２９】
図９は本発明の第１の実施の形態における供給シャッタの第１の状態を示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における供給シャッタの第２の状態を示す図である。
【００３０】
図９に示されるように、供給シャッタ２１ｂが第１の状態に置かれると、溝６３に現像剤２０が収納される。そして、現像剤センサ２５（図４）がオフになると、現像剤供給処理手段は、駆動モータ２７（図７）を駆動し、供給シャッタ２１ｂを矢印Ｂ方向に回転させ、供給シャッタ２１ｂを第２の状態に置く。その結果、図１０に示されるように、溝６３内の現像剤２０が矢印Ｃ方向に落下させられる。現像剤センサ２５がオフである間、駆動モータ２７は駆動され、供給シャッタ２１ｂが回転させられ、現像剤２０の供給が継続される。
【００３１】
そして、現像剤センサ２５がオンになると、前記現像剤供給処理手段は、駆動モータ２７の駆動を停止させ、供給シャッタ２１ｂの回転を停止させる。
【００３２】
前記画像形成ユニット本体２２内において、供給シャッタ２１ｂの下死点を表す最も下端の点、すなわち、最下点より上に現像剤２０が収納されることはなく、最下点のレベルにおける現像剤２０の収納量が前記最大収納量となる。
【００３３】
なお、前記供給シャッタ２１ｂによって、現像剤収納器２１内と画像形成ユニット本体２２内とが分離させられるので、現像剤２０は所定の量だけ確実に画像形成ユニット本体２２に供給される。
【００３４】
このように、本実施の形態においては、画像形成ユニット本体２２の最大収納量より少ない量の現像剤２０が画像形成ユニット本体２２に供給されるようになっているので、画像形成ユニット本体２２内において現像剤２０が凝集せず、現像剤２０が劣化するのを抑制することができる。したがって、帯電特性が低下するのを防止することができ、現像剤２０を十分に帯電させることができるので、感光体ドラム１２Ｂｋの表面の非画像領域に現像剤２０が付着することがなくなる。その結果、かぶりが発生するのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【００３５】
また、現像剤２０が画像形成ユニット本体２２内に必要な量だけ収納されるので、画像の濃度が低くなったり、画像がかすれたりするのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【００３６】
次に、許容割合を変化させて印刷を行った印刷結果について説明する。
【００３７】
図１１は本発明の第１の実施の形態における許容割合を１００〔％〕としたときの画像形成ユニット本体の状態を示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における許容割合を８０〔％〕としたときの画像形成ユニット本体の状態を示す図、図１３は本発明の第１の実施の形態における印刷密度を説明する図である。
【００３８】
この場合、印刷結果とは、表１に示される条件で１０００枚の印刷を繰り返した後の画像品位で表される。これにより、現像剤２０の劣化の程度を判断することができる。
【００３９】
【表１】
2005157055.tif 000003
図１１に示されるように、許容割合が１００〔％〕である場合、現像剤２０は、供給シャッタ２１ｂ（図９）による供給可能な高さ位置での摺（す）り切りの状態になり、現像剤量はタッピング等の圧縮を行わない「ゆるめかさ密度」による測定方法によって比較される。
【００４０】
図１３に示されるように、１〔インチ〕（２５．４〔ｍｍ〕）四方の領域Ｓ１内において、印刷される領域、すなわち、印刷領域Ｓ２の占める割合（百分率）を印刷密度ρ
ρ＝（Ｓ２／Ｓ１）×１００〔％〕
とする。
【００４１】
表１において、○はかぶりがなく印刷結果が良好な状態を、△は多少かぶりが発生している状態を、×はかぶりがひどく印刷結果が悪い状態を示す。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００４３】
図１４は本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの断面図である。
【００４４】
図に示されるように、現像器としての画像形成ユニット本体２２は、現像剤２０を攪拌する攪拌部材２９を備え、該攪拌部材２９は、攪拌領域２８内に設定され、現像剤２０の凝集を防止するために、像担持体としての感光体ドラム１２Ｂｋ、現像剤担持体としての現像ローラ２４Ｂｋ、現像剤供給部材としての供給ローラ２３等の各ローラ軸と平行に、回転自在に配設される。
【００４５】
また、前記攪拌領域２８に隣接させて、第１、第２の現像剤量検出部としての第１、第２の現像剤センサ２５ａ、２５ｂが配設される。前記第１の現像剤センサ２５ａは、攪拌領域２８の高さ方向において回転中心によって表される攪拌中心から下死点までの間に配設され、前記第２の現像剤センサ２５ｂは、攪拌領域２８の高さ方向において前記攪拌中心から上死点までの間に配設される。
【００４６】
図１５は本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットのブロック図、図１６は本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの動作を示すフローチャート、図１７は本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの第１の状態を示す断面図、図１８は本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの第２の状態を示す断面図、図１９は本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの正面図である。
【００４７】
図１５に示されるように、第１、第２の現像剤センサ２５ａ、２５ｂによって現像剤量が検出されると、オン・オフ信号が制御部３５に送られる。該制御部３５の図示されない現像剤供給処理手段は、現像剤供給処理を行い、第１の現像剤センサ２５ａがオフであり、現像剤量が閾値より少ないと、モータドライバ３１に駆動信号を送り、駆動モータ２７を駆動し、現像剤２０を画像形成ユニット本体２２に供給する。
【００４８】
そして、第２の現像剤センサ２５ｂがオンになり、現像剤量が上限値に達すると、前記現像剤供給処理手段は、駆動モータ２７の駆動を停止させ、供給シャッタ２１ｂ（図１４）の回転を停止させる。
【００４９】
したがって、現像剤量は、第１の現像剤センサ２５ａのレベルと第２の現像剤センサ２５ｂのレベルとの間に制御され、現像剤２０が攪拌領域２８を超えて収納されることがなくなる。
【００５０】
このように、現像剤２０が攪拌領域２８を超えて収納されることがないので、攪拌部材２９によって現像剤２０を攪拌したとき、現像剤２０に空気が入り込み、現像剤２０を常に良好な状態に保つことができ、現像剤２０が劣化するのを抑制することができる。したがって、帯電特性が低下するのを防止することができ、現像剤２０を十分に帯電させることができるので、感光体ドラム１２Ｂｋの表面の非画像領域に現像剤２０が付着することがなくなる。その結果、かぶりが発生するのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【００５１】
また、現像剤２０が画像形成ユニット本体２２内に必要な量だけ収納されるので、画像の濃度が低くなったり、画像がかすれたりするのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【００５２】
次に、攪拌領域２８における現像剤量の割合を変化させて印刷を行った印刷結果について説明する。
【００５３】
【表２】
2005157055.tif 000004
表２において、○はかぶりがなく印刷結果が良好な状態を、△は多少かぶりが発生している状態を、×はかぶりがひどく印刷結果が悪い状態を示す。
【００５４】
表２から、現像剤量２０の割合を３０〔％〕に設定すると、画像品位を向上させることができることが分かる。
【００５５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１  第１の現像剤センサ２５ａがオンであるかどうかを判断する。第１の現像剤センサ２５ａがオンである場合は処理を終了し、第１の現像剤センサ２５ａがオンでない（オフである）場合はステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２  現像剤２０を供給する。
ステップＳ１３  第２の現像剤センサ２５ｂがオンであるかどうかを判断する。第２の現像剤センサ２５ｂがオンである場合は処理を終了し、第２の現像剤センサ２５ｂがオンでない（オフである）場合はステップＳ１１に戻る。
【００５６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニット本体の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの正面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における供給シャッタ及びギヤの斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットのブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態における供給シャッタの第１の状態を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における供給シャッタの第２の状態を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における許容割合を１００〔％〕としたときの画像形成ユニット本体の状態を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における許容割合を８０〔％〕としたときの画像形成ユニット本体の状態を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態における印刷密度を説明する図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットのブロック図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの第１の状態を示す断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの第２の状態を示す断面図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの正面図である。
【符号の説明】
【００５８】
２０    現像剤
２１    現像剤収納器
２１ｂ    供給シャッタ
２２    画像形成ユニット本体
２５    現像剤センサ
２５ａ、２５ｂ    第１、第２の現像剤センサ
２８    攪拌領域
２９    攪拌部材
３５    制御部
Ｐ１〜Ｐ４    第１〜第４の画像形成機構
【図１】
2005157055.tif 000005
【図２】
2005157055.tif 000006
【図３】
2005157055.tif 000007
【図４】
2005157055.tif 000008
【図５】
2005157055.tif 000009
【図６】
2005157055.tif 000010
【図７】
2005157055.tif 000011
【図８】
2005157055.tif 000012
【図９】
2005157055.tif 000013
【図１０】
2005157055.tif 000014
【図１１】
2005157055.tif 000015
【図１２】
2005157055.tif 000016
【図１３】
2005157055.tif 000017
【図１４】
2005157055.tif 000018
【図１５】
2005157055.tif 000019
【図１６】
2005157055.tif 000020
【図１７】
2005157055.tif 000021
【図１８】
2005157055.tif 000022
【図１９】
2005157055.tif 000023